Добавил:
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1-1 Основы теории цепей / Методичка-2

.doc
Скачиваний:
50
Добавлен:
31.01.2021
Размер:
236.03 Кб
Скачать

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ И РЕЗОНАНСНЫХ ЯВЛЕНИЙ В ЦЕПЯХ ВТОРОГО ПОРЯДКА НА ІВМ РС

2.1 Цель работы

Получить навыки применения программы Electronics Workbench 5.12 (EWB'5.12) для схемотехнического моделирования радиоэлектронных устройств разного назначения.

Исследовать частотные характеристики линейных цепей нулевого, первого и второго порядков. Снятие частотных характеристик последовательного и параллельного колебательных контуров для разных добротностей цепей.

2.2 Задача для самостоятельной работы студентов

  1. Рассчитать действующее значение токов и напряжений а также сдвиг фаз между напряжением на емкости и напряжением источника для цепи рис. 2.1 при указанных на схеме номиналах элементов. Частота источника (в кГц) отвечает номеру бригады.

  2. Изобразить векторную диаграмму для цепи рис. 2.1.

  3. Повторить тему "Частотные характеристики цепей", "Топологический анализ цепей", "Резонансные явления".

  4. Получить виражение для АЧХ и ФЧХ цепи первого порядка (рис. 2.2). Изобразить графики АЧХ и ФЧХ.

  5. Рассчитать ток через все элементы и напряжения на всех элементах для схем, которые подлежат исследованию (рис. 2.3), если к выводам 1-1 подключается идеальный источник напряжения с ЕРС .

  6. Изобразить частотные характеристики (зависимости сопротивлений, токов и напряжений от частоты) цепи (рис. 2.3 а) - б)).

  7. Ответить на контрольные вопросы.

2.3 Описание лабораторной установки

Лабораторная установка содержит в себе персональный компьютер Pentium и программный пакет EWB'5.12.

Схема, которая исследуется.

2.4 Порядок выполнения работы

  1. Исследование частотных характеристик линейных цепей нулевого, первого и второго порядков.

    1. Собрать схему рис. 2.1. Частоту источника (в кГц) установить соответственно номеру своей бригады.

    2. Установить режим измерения приборов - на переменном токе (АC mode).

    3. Активизировать работу цепи. Зафиксировать данные, которые показывают приборы. Остановить работу цепи.

    4. На осциллографе с помощью визиров определить период и относительное запаздывание сигналов - напряжений на входе и выходе цепи.

    5. Снять АЧХ и ФЧХ цепи с помощью Боде Плоттера при R=5 Ом и R=1 кОм. Графики для разных R нанести один сверх другого.

  1. Собрать и промоделировать работу (или снять характеристики) не менее двух схем, заданных преподавателем. Файлы исследованных схем сохранить.

Схемы, которые исследуются.

  1. Исследование частотных характеристик последовательного контура.

    1. Провести монтаж схемы рис. 2.3 а).

    2. Подключить к входу генератор звуковой частоты. Измерить с помощью осциллографа входное напряжение.

    3. Установить минимальное сопротивление сменного резистора.

    4. Снять зависимости напряжения на конденсаторе от частоты. Данные занести в таблицу.

    5. Оборачивая ручку сменного резистора, увеличить его сопротивление (до 100…400Ом). С помощью тестера измерить сопротивление резистора, предварительно отключив генератор от схемы. Повторить действия за подпунктом 3.4.

    6. Увеличивая сопротивление резистора, добиться отсутствия максимума на частотной характеристике . Измерить сопротивление резистора. Повторить действия за подпунктом 3.4.

    7. Провести монтаж схемы рис. 2.3 б). Повторить действия за подпунктами 3.2 - 3.6 и снять характеристику .

  1. Исследование частотных характеристик параллельного контура.

    1. Провести монтаж схемы рис. 2.3 в).

    2. Повторить действия за подпунктом 3.2.

    3. Снять зависимость напряжения на контуре от частоты для R (разрыв), R=7...10…10 кОм и R=200…600Ом. Даны заносить в таблицу.

Схемы, которые исследуются.

2.5 Содержание отчета

  1. Схемы цепей, которые исследовались, результаты измерений, таблицы измеренных значений контролируемых параметров, эпюры (графики).

  2. Расчет напряжений и токов, измеренных для исследованных схем.

  3. По данным результатов экспериментов рассчитать неизвестные значения указанных преподавателем элементов цепей.

  4. Аналитические соотношения (вывод) для АЧХ и ФЧХ исследованных цепей.

  5. По известным номиналам элементов рассчитать теоретические частоты среза или резонанса для исследованных схем и сравнить их с результатами экспериментов.

  6. Выводы и критическая оценка результатов.

2.6 Контрольные вопросы и задачи

  1. С помощью какой команды можно восстановить схему в ее первичном виде после внесенных изменений?

  2. Каким образом можно изменять шрифт символов и его атрибуты?

  3. Каким образом в функциональном генераторе можно получить однополярный сигнал?

  4. Назовите основные параметры резисторов.

  5. Дайте определение АЧХ и ФЧХ линейной цепи. Что такое нормированная АЧХ?

  6. Обоснуйте взаимосвязь характерных точек АЧХ и ФЧХ цепи первого порядка.

  7. Какие цепи и элементы цепей называют дуальными? Почему?

  8. Обоснуйте вид АЧХ и ФЧХ параллельного колебательного контура.

  9. Обоснуйте вид АЧХ и ФЧХ последовательного колебательного контура.

  10. Обоснуйте асимптотичну крутизну склонов АЧХ цепи первого порядка для частот вне полосы прозрачности фильтра.

  11. Обоснуйте возможности использования цепей первого и второго порядков для селекции колебаний по частоте.

  12. Что такое "логарифмическая частотная характеристика"?

  13. Дайте пояснение частотным интервалам: октава, декада.

  14. Предложите структуру цепи, в которых АЧХ имеют вид рис. 2.4 а) - г).

  15. Какие условия и признаки резонанса напряжений (токов)?

  16. Изобразить векторные диаграммы напряжений и токов в последовательном (параллельном) контуре.

  17. Чему равняется полное сопротивление цепи при резонансе.

  18. Первичные и вторичные параметры контура.

  19. Частотные характеристики последовательного (параллельного) контура?

  20. Параметры, которые характеризуют частотную избирательность контура.

  21. Объяснить причины асимметрии частотных характеристик.

  22. Резонансные явления в сложных контурах.